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2010/04/11

Esagono gigante su Saturno, forse risolto il mistero

Replicato in laboratorio l'esagono avvistato nell'atmosfera di Saturno


Ricordate il misterioso, affascinante esagono gigante avvistato al polo nord del pianeta Saturno (foto composita qui accanto)? La sua forma regolare e le sue dimensioni colossali (ogni lato è grande come il diametro della Terra) hanno intrigato scienziati ed appassionati a dicembre del 2009. Ne avevo parlato in questo articolo.

Già tre anni fa, tuttavia, i fisici Claudia Barbosa Aguiar e Peter Read dell'Università di Oxford, nel Regno Unito, sono riusciti a replicare in laboratorio – ovviamente in scala leggermente ridotta – la formazione di questa struttura insolitamente geometrica. Hanno collocato un cilindro contenente 30 litri d'acqua su una piattaforma in lenta rotazione; all'interno di questo cilindro hanno poi immesso un anello che ruotava più rapidamente del cilindro stesso.

L'acqua rappresenta l'atmosfera di Saturno; l'anello produce una corrente accelerata nel liquido, simile al jet stream d'alta quota terrestre, che è stata colorata di verde. A seconda del rapporto fra le due velocità di rotazione, i fisici sono riusciti a ottenere varie forme geometriche regolari: ovali: triangoli, quadrati e naturalmente anche esagoni.

La tesi dei ricercatori è che al polo nord di Saturno vi sia una banda di corrente atmosferica molto più veloce rispetto all'atmosfera circostante e che questa differenza di velocità produca la struttura regolare. Secondo Barbosa Aguiar, questo genere di fenomeno avviene anche sulla Terra e produce forme poligonali analoghe ma di breve durata. L'articolo che spiega i dettagli della ricerca è intitolato A laboratory model of Saturn’s North Polar Hexagon. Uno spiegone meno tecnico (ma in inglese) è disponibile presso ScienceNow insieme a un video qui.

27 commenti:

ǚşå÷₣ŗẻễ ha detto...

Gli sforzi della scienza... e i primi risultati mediocri :D

oscar ha detto...

ma vedi che allora l'altro giorno quando ti ho chiesto di forme non sferiche era perchè avevo intuito qualcosa col mio sesto senso? :D notte Paolo e grazie per l'articolo.

Anonimo ha detto...

Molto interessante!

Fozzillo ha detto...

Io (che ho la mente aperta), non escludo la possibilità che si tratti di una brugola IKEA.

Potrebbe semplicemente essere saltato il tappino!

Come disse Xenu:
"Datemi una brugola e vi smonterò Saturno".

Domenico_T ha detto...

La cosa più sorprendente, a mio avviso, è come il fenomeno sia riproducibile nonostante la scala ridottissima, aspetto non sempre scontato.

Paolo, se possibile, vorrei chiederti un consiglio "giornalistico".
Come fai a restare aggiornato su temi che hai trattato in passato? Compi ogni tanto delle ricerche per vedere se ci sono sviluppi? Hai un bouquet di siti scientifici che visiti periodicamente? Se sì, quali sono i più interessanti/affidabili?

Grazie per l'eventuale risposta :)

Skure ha detto...

la realtà è più bella e interessante di qualunque fantasia complottista....come sempre grazie Paolo!

lufo88 ha detto...

Meno male che la scienza è noiosa eh! :-D

Gwilbor ha detto...

Dopotutto quell'esagono è molto simile ad un epicicloide, chiunque può creare figure simili giocando con questa applet. Ad esempio per ricreare l'esagono di saturno si può inserire i valori 360 - 60 - 15 (outer - inner - distance)

Alessandro ha detto...

Spiegazione interessante, ma non mi convince del tutto.

Nell'esperimento sono ben visibili dei vortici in corrispondenza di ogni lato dell'esagono. L'articolo che Paolo ha linkato spiega che sono proprio quei vortici ("eddies") che producono quella strana forma geometrica. Eppure nell'immagine di Saturno non si vede alcun vortice! Quindi?

Grezzo ha detto...

@ Alessandro

A me sembra che i vortici nella foto di Saturno ci siano. Tieni presente che l'esperimento non ricrea perfettamente le condizioni di Saturno. Che cosa non ti convince? Sono riusciti a ricreare lo stesso fenomeno!

Nicolò ha detto...

@Alessandro
la prima cosa che mi è venuta in mente è che l'atmosfera di Saturno sia decisamente più opaca dell'acqua usata per l'esperimento, magari simili strutture ci sono ma non riusciamo a scorgerle.

Alessandro ha detto...

@ Grezzo

Dove li vedi i vortici scusa?

L'esperimento in laboratorio riesce proprio perché si formano grandi vortici che deformano l'anello centrale ("Small eddies formed along its edges, which slowly became larger and stronger and forced the fluid within the ring into the shape of a polygon").

Nell'esperimento, senza i grandi vortici (grandi come un intero lato dell'esagono) non c'è nemmeno l'esagono. Nella foto di Saturno, invece, c'è l'esagono ma non ci sono i grandi vortici... è questo che non mi convince.

Probabilmente la spiegazione è semplice, ma è stata omessa nell'articolo. Posso immaginare ad esempio che possano influire la densità e la temperatura dei fluidi in gioco, oppure i vortici di Saturno sono a bassa quota e risultano quindi "coperti".

Non sto dicendo che l'esperimento non regge...sia chiaro. Sto solo dicendo che mi manca qualche elemento per riconoscere che effettivamente quello è lo stesso fenomeno visto su Saturno...

Grezzo ha detto...

@ Alessandro, Il fatto che nell'esperimento si vedano questi vortici dipende anche dal fatto che si tratta di un video. La foto di Saturn è un'istantanea, ma si vedono chiaramente delle piccole formazioni attorno all'esagono che possono benissimo essere dei vortici.

Alessandro ha detto...

@ Grezzo

Devi avere un monitor speciale se nell'immagine di Saturno riesci a vedere dei vortici grandi come un'intero lato del poligono....
Non c'è nulla di nulla che faccia intravedere vortici di quella portata. Questo non vuol dire che non ci sono, ma sicuramente in quell'immagine non si vedono.
Il fatto che ci siano dei minivortici ("mini" per modo di dire ovviamente) nell'immagine di Saturno non spiega la formazione dell'esagono, se si prende come riferimento l'esperimento di Oxford.

Alessandro ha detto...

"Un intero" senza apostrofo...scusate...

theDRaKKaR ha detto...

Alessa'!

^___^

theDRaKKaR ha detto...

se ci fai caso l'esperimento non era basato su una sfera,ma su un cilindro

quello che si voleva verificare era il prodursi di forme geometriche

le diverse velocità di un cilindro in rotazione sono diverse da quelle di una sfera, inoltre nell'immagine di Saturno non riusciamo a vedere i "grandi vortici" esterni all'esagono perché potrebbero essere fuori l'orizzonte

Alessandro ha detto...

@ theDRaKKaR

No. I vortici non sono fuori dall'inquadratura.
Anche in un'altra immagine con inquadratura molto più ampia i vortici non si vedono.

Sarei curioso di conoscere i dettagli senza dover spendere 38 dollari... credo che rimarrò col dubbio...

theDRaKKaR ha detto...

I vortici non sono fuori dall'inquadratura.

come fai a dirlo? la curvatura di una sfera aumenta enormemente da polo all'equatore per arrivare al massimo valore in corrispondenza di esso, ciò significa che già a poca distanza dall'esagono non vediamo più nulla..

per capire cosa intendo, guarda questa altra foto di Saturno, purtroppo non molto nitida, e guarda quanta superficie c'è in più (e guarda quanti vortici anche grandi ci sono in più)

Alessandro ha detto...

@ theDRaKKaR

la curvatura di una sfera aumenta enormemente da polo all'equatore per arrivare al massimo valore in corrispondenza di esso, ciò significa che già a poca distanza dall'esagono non vediamo più nulla

Eh?????? Se la curvatura cambia, non è più una sfera... comunque non è questo il punto...
La foto che hai linkato è proprio quella che citavo nel mio precedente commento. Mi dici dove sono i 6 grandi vortici che secondo l'esperimento sono l'origine dei 6 lati?
Secondo l'esperimento dovrebbero essere adiacenti ai lati e con un diametro simile ai lati stessi, quindi nell'immagine che hai linkato ci dovrebbero stare abbondantemente!

Non perdiamoci in ovvietà: i vortici dovrebbero essere nell'inquadratura e invece non ci sono, su questo non ci piove!

Ora, perché non sono visibili? C'è sicuramente una spiegazione fisica... personalmente propenderei per la presenza dei vortici in uno strato più basso dell'atmosfera di Saturno, così... a intuito

theDRaKKaR ha detto...


Eh?????? Se la curvatura cambia, non è più una sfera... comunque non è questo il punto...


hai ragione, quello che voglio dire è che in una rappresentazione bidimensionale di una sfera, come la foto, si deve considerare che c'è una distorsione dell'immagine causata dalla curvatura apparente della sfera che al centro della foto è zero e aumenta spostandosi da quel centro verso tutte le direzioni

econdo l'esperimento dovrebbero essere adiacenti ai lati e con un diametro simile ai lati stessi, quindi nell'immagine che hai linkato ci dovrebbero stare abbondantemente!

l'altro concetto che non riesco a esprimere è che non è corretto cercare di sovrapporre fedelmente l'immagine dell'esperimento sulla foto di Saturno

l'esperimento è una traccia, un tentativo di comprensione, non la riproduzione del sistema, si cercava di capire se la vorticità può portare al disegno di quelle forme e la risposta è sì! non si cercava di dimostrare la dimensione e la posizione dei vortici

Rodri ha detto...

Magnifico :-P

Adesso ho una risposta alla mia domanda :-D Dopo la mezza-figura fatta con Margherita Hack, avevo ancora il punto di domanda in testa su quell'esagono!

Milo ha detto...

veramente, questo è un esperimento che possiamo ripetere tutti.
circa un mese fa mi divertivo con mia moglie a creare esagoni nel frullatore.
ho uno di quei frullatutto della mulinex a velocita variabile, stavo frullando fragole, latte e zucchero e, ogni volta che modificavo la velocità di frullatura, per pochi secondi compariva la forma esagonale; poi tutto l'impasto cominciava a girare uniformemente e si riformava il classico vortice.

Guido Tancheroni ha detto...

@Milo,

nel caso del frullatore forse la forma esagonale dipende dalla forma del bicchiere (nel mio caso è esagonale).

Gian Piero Biancoli ha detto...

La scienza non è noiosa... è Barbosa!
:-)

Milo ha detto...

@ guido
Bicchiere cilindrico tondo con all'interno piccolegobbete per aiutare il rimpasto, e doppia lama con palette sempre per lo stesso motivo
(per me i frullati sono un arte) :)

Domenico_T ha detto...

Riposto il mio commento che forse Paolo non ha notato fra le mille cose da fare :)

"Paolo, se possibile, vorrei chiederti un consiglio "giornalistico".
Come fai a restare aggiornato su temi che hai trattato in passato? Compi ogni tanto delle ricerche per vedere se ci sono sviluppi? Hai un bouquet di siti scientifici che visiti periodicamente? Se sì, quali sono i più interessanti/affidabili?

Grazie per l'eventuale risposta :)"